数字电路基本知识
数字电路基础知识总结
数字电路基础知识总结数字电路是现代电子技术的基础，广泛应用于计算机、通信、控制系统等领域。
它用二进制表示信号状态，通过逻辑门实现逻辑运算，从而实现各种功能。
下面是数字电路的基础知识总结。
1. 数字信号和模拟信号：数字信号是用离散的数值表示的信号，如二进制数，可以表示逻辑状态；而模拟信号是连续的变化的信号，可以表示各种物理量。
2. 二进制表示：二进制是一种只包含0和1两个数的数字系统，适合数字电路表示。
二进制数的位权是2的次幂，最高位是最高次幂。
3. 逻辑门：逻辑门是用来实现逻辑运算的基本电路单元。
包括与门（AND gate）、或门（OR gate）、非门（NOT gate）、异或门（XOR gate）等。
逻辑门接受输入信号，产生输出信号。
4. 逻辑运算：逻辑运算包括与运算、或运算、非运算。
与运算表示所有输入信号都为1时输出为1，否则为0；或运算表示有一个输入信号为1时输出为1，否则为0；非运算表示输入信号为0时输出为1，为1时输出为0。
5. 组合逻辑电路：组合逻辑电路是由逻辑门构成的电路，在任意时刻，根据输入信号的不同组合，产生不同的输出信号。
组合逻辑电路根据布尔代数的原理设计，可以实现各种逻辑功能。
6. 布尔代数：布尔代数是一种处理逻辑运算的代数系统，它定义了逻辑运算的数学规则。
包括与运算的性质、或运算的性质、非运算的性质等。
7. 时序逻辑电路：时序逻辑电路不仅依赖于输入信号的组合，还依赖于时钟信号。
时序逻辑电路包含存储器单元，可以存储上一时刻的输出，从而实现存储和反馈。
8. 编码器和解码器：编码器将一组输入信号转换为对应的二进制码，解码器则将二进制码转换为对应的输出信号。
编码器和解码器广泛应用于通信系统、数码显示等领域。
9. 多路选择器：多路选择器是一种能够根据选择信号选择多个输入中的一个输出。
多路选择器可以用于数据选择、地址选择等。
10. 计数器：计数器是一种可以根据时钟信号和控制信号进行计数的电路。
数电知识点
数电知识点数字电路知识点一：数字电路的概念与分类•数字电路：用离散的电信号表示各种信息，通过逻辑门的开关行为进行逻辑运算和信号处理的电路。
•数字电路的分类：1.组合逻辑电路：根据输入信号的组合，通过逻辑门进行转换得到输出信号。
2.时序逻辑电路：除了根据输入信号的组合，还根据时钟信号的变化进行状态的存储和更新。
知识点二：数字电路的逻辑门•逻辑门：由晶体管等元器件组成的能实现逻辑运算的电路。
•逻辑门的种类：1.与门（AND gate）：输出为输入信号的逻辑乘积。
2.或门（OR gate）：输出为输入信号的逻辑和。
3.非门（NOT gate）：输出为输入信号的逻辑反。
4.与非门（NAND gate）：输出为与门输出的逻辑反。
5.或非门（NOR gate）：输出为或门输出的逻辑反。
6.异或门（XOR gate）：输出为输入信号的逻辑异或。
7.同或门（XNOR gate）：输出为异或门输出的逻辑反。
知识点三：数字电路的布尔代数•布尔代数：逻辑运算的数学表达方式，适用于数字电路的设计和分析。
•基本运算：1.与运算（AND）：逻辑乘积，用符号“∙”表示。
2.或运算（OR）：逻辑和，用符号“+”表示。
3.非运算（NOT）：逻辑反，用符号“’”表示。
•定律：1.与非定律（德摩根定理）：a∙b = (a’+b’)‘，a+b =(a’∙b’)’2.同一律：a∙1 = a，a+0 = a3.零律：a∙0 = 0，a+1 = 14.吸收律：a+a∙b = a，a∙(a+b) = a5.分配律：a∙(b+c) = a∙b+a∙c，a+(b∙c) = (a+b)∙(a+c)知识点四：数字电路的设计方法•数字电路设计的基本步骤：1.确定输入和输出信号的逻辑关系。
2.根据逻辑关系，使用布尔代数推导出逻辑表达式。
3.根据逻辑表达式，使用逻辑门进行电路设计。
4.进行电路的逻辑仿真和验证。
5.实施电路的物理布局和连接。
知识点五：数字电路的应用•数字电路的应用领域：1.计算机：CPU、内存、硬盘等。
数字电路知识
（S）10 k n 2n k n1 2n1 k1 21 k 0 20
2(k n 2n1 k n1 2n2 k 1 ) k 0
若将（S）10除以2，则余数为 k0 商可写成：
kn 2n1 kn1 2n2 k1 2(kn 2n2 kn1 2n3 k 2 ) k1
不难看出，若将（S）10除以2所得的商再次 除以2，则所得余数为 k1 。
依次类推，反复将每次得到的商再除以2， 就可求得二进制整数的每一位了。
例： 将十进制数23转换成二进制数。 解： 用“除2取余”法转换:
2 23 ………余1 b0
2 11 ………余1 b1
读
2 5 ………余1 b2
取
次
2 2 ………余0 b3
真值表
00 1 0
0 0
1 1
0 1
0 0
该真值表的特点:
10 0 0
任0则0, 全1则1
10 1 0
11 0 0
1 1 1 1 图形符号：
逻辑式： Y=A•B•C
逻辑乘法 逻辑与
与逻辑运算规则： 0 • 0=0 0 • 1=0 1 • 0=0 1 • 1=1
2.“或”运算
“或”运算又称“或”逻辑、“逻辑加”。
8.1 数制和数制转换
一、数制：
1.十进制(Decimal)：以十为基数的记数体制。
表示数的十个数码：
1、2、3、4、5、6、7、8、9、0
遵循逢十进一的规律。
一个十进制数数N 可以表示成：(N)D Ki 10i
157 = 1102 5101 7100
i
若在数字电路中采用十进制，必须要有十个 电路状态与十个记数码相对应。这样将在技术上 带来许多困难，而且很不经济。
数电 知识点总结
数电知识点总结数电（数字电子技术）是电子信息科学与技术领域的一门基础学科，它研究数字信号的产生、传输、处理和应用。
数电主要涉及数字电路的设计、逻辑运算、组合逻辑、时序逻辑、存储器设计等方面的内容。
以下是对数电常见知识点的总结，共计1000字。
一、数字电路基础1. 二进制：介绍二进制数表示、二进制与十进制的转换、二进制加减法运算等。
2. 逻辑门电路：介绍与门、或门、非门、异或门等基本逻辑门的实现及其真值表。
3. 真值表和卡诺图：介绍真值表和卡诺图的作用，以及如何利用卡诺图简化布尔函数。
二、组合逻辑电路1. 组合逻辑的基本概念：介绍组合逻辑电路的基本概念和逻辑功能的表示方法。
2. 组合逻辑电路设计：介绍组合逻辑电路的设计方法，包括常见逻辑门的设计、多路选择器的设计、编码器和解码器的设计等。
3. 多级逻辑电路：介绍多级逻辑电路的设计原理，包括选择器、加法器、减法器等。
三、时序逻辑电路1. 时序逻辑电路的基本概念：介绍时序逻辑电路的基本概念和时序逻辑元件的特点，如锁存器、触发器等。
2. 触发器：介绍RS触发器、D触发器、JK触发器的工作原理、真值表和特性方程。
3. 时序逻辑电路设计：介绍时序逻辑电路的设计方法，包括计数器、移位寄存器等。
四、存储器设计1. 存储器的分类：介绍存储器的分类，包括RAM（随机访问存储器）和ROM（只读存储器）。
2. RAM：介绍RAM的基本工作原理和特点，包括静态RAM （SRAM）和动态RAM（DRAM）。
3. ROM：介绍ROM的分类和工作原理，包括PROM、EPROM和EEPROM。
五、数字系统设计1. 数字系统的层次结构：介绍数字系统的层次结构，包括数字系统组成元件和模块的概念。
2. 数据流图：介绍数据流图的绘制方法和用途。
3. 状态图：介绍状态图的绘制方法和应用，用于描述有限状态机的行为。
六、数字信号处理1. 数字信号的采样和量化：介绍数字信号的采样和量化方法，以及采样定理的原理。
数电知识点汇总
数电知识点汇总一、数制与编码。
1. 数制。
- 二进制：由0和1组成，逢2进1。
在数字电路中，因为晶体管的导通和截止、电平的高和低等都可以很方便地用0和1表示，所以二进制是数字电路的基础数制。
例如，(1011)₂ = 1×2³+0×2² + 1×2¹+1×2⁰ = 8 + 0+2 + 1=(11)₁₀。
- 十进制：人们日常生活中最常用的数制，由0 - 9组成，逢10进1。
- 十六进制：由0 - 9、A - F组成，逢16进1。
十六进制常用于表示二进制数的简化形式，因为4位二进制数可以用1位十六进制数表示。
例如，(1101 1010)₂=(DA)₁₆。
- 数制转换。
- 二进制转十进制：按位权展开相加。
- 十进制转二进制：整数部分采用除2取余法，小数部分采用乘2取整法。
- 二进制与十六进制转换：4位二进制数对应1位十六进制数。
将二进制数从右向左每4位一组，不足4位的在左边补0，然后将每组二进制数转换为对应的十六进制数；反之，将十六进制数的每一位转换为4位二进制数。
2. 编码。
- BCD码（Binary - Coded Decimal）：用4位二进制数来表示1位十进制数。
常见的有8421 BCD码，例如十进制数9的8421 BCD码为(1001)。
- 格雷码（Gray Code）：相邻的两个代码之间只有一位不同。
在数字系统中，当数据按照格雷码的顺序变化时，可以减少电路中的瞬态干扰。
例如，3位格雷码的顺序为000、001、011、010、110、111、101、100。
二、逻辑代数基础。
1. 基本逻辑运算。
- 与运算（AND）：逻辑表达式为Y = A·B（也可写成Y = AB），当A和B都为1时，Y才为1，否则Y为0。
在电路中可以用串联开关来类比与运算。
- 或运算（OR）：逻辑表达式为Y = A + B，当A和B中至少有一个为1时，Y为1，只有A和B都为0时，Y为0。
数字电路知识点总结(精华版)
数字电路知识点总结(精华版)数字电路知识点总结（精华版）第一章数字逻辑概论一、进位计数制1.十进制与二进制数的转换2.二进制数与十进制数的转换3.二进制数与十六进制数的转换二、基本逻辑门电路第二章逻辑代数逻辑函数的表示方法有：真值表、函数表达式、卡诺图、逻辑图和波形图等。
一、逻辑代数的基本公式和常用公式1.常量与变量的关系A + 0 = A，A × 1 = AA + 1 = 1，A × 0 = 02.与普通代数相运算规律a。
交换律：A + B = B + A，A × B = B × Ab。
结合律：(A + B) + C = A + (B + C)，(A × B) × C = A ×(B × C)c。
分配律：A × (B + C) = A × B + A × C，A + B × C = (A + B) × (A + C)3.逻辑函数的特殊规律a。
同一律：A + A = Ab。
摩根定律：A + B = A × B，A × B = A + Bc。
关于否定的性质：A = A'二、逻辑函数的基本规则代入规则在任何一个逻辑等式中，如果将等式两边同时出现某一变量 A 的地方，都用一个函数 L 表示，则等式仍然成立，这个规则称为代入规则。
例如：A × B ⊕ C + A × B ⊕ C，可令 L = B ⊕ C，则上式变成 A × L + A × L = A ⊕ L = A ⊕ B ⊕ C。
三、逻辑函数的化简——公式化简法公式化简法就是利用逻辑函数的基本公式和常用公式化简逻辑函数，通常，我们将逻辑函数化简为最简的与或表达式。
1.合并项法利用 A + A' = 1 或 A × A' = 0，将二项合并为一项，合并时可消去一个变量。
数字电路的基础知识
数字电路的基础知识数字电路是电子电路的一种，它使用离散的电压和电流信号来处理和存储数字信息。
数字电路由逻辑门、触发器和寄存器等基本逻辑单元组成。
逻辑门是数字电路的基础构建模块，常见的逻辑门包括与门、或门、非门和异或门等。
它们根据输入信号的真值表来决定输出信号的逻辑运算结果。
触发器是一种存储器件，用于存储和传输二进制数据。
最常见的触发器是D触发器，它具有一个数据输入端和一个时钟输入端，通过时钟上升沿或下降沿来传输数据。
触发器还可以用来实现计数器和状态机等功能。
寄存器是一种具有多个存储单元的存储器件，用于存储多位二进制数据。
寄存器通常由多个触发器级联构成，可以在时钟信号的控制下进行数据的并行或串行传输。
数字电路的设计和分析常常使用布尔代数和逻辑表达式。
布尔代数是一种数学系统，用于表示和操作逻辑关系。
逻辑表达式使用布尔运算符（如与、或、非）和变量（如A、B、C）来描述逻辑关系，进而用于设计和分析数字电路的功能和性能。
在数字电路中，信号一般使用二进制编码。
常用的二进制编码方式有二进制码、格雷码和BCD码等。
二进制码是最常见的编码方式，将每个数位上的值表示为0或1。
格雷码是一种特殊的二进制编码，相邻的编码只有一个比特位的差异，用于避免由于数字信号传输引起的误差。
BCD码是二进制编码的十进制形式，用于表示和处理十进制数字。
数字电路在计算机、通信、控制系统等领域有广泛的应用，例如计算机的中央处理器、内存和输入输出接口等都是基于数字电路的设计实现。
希望这些基础知识能够帮助你对数字电路有更好的理解。
数电主要知识点总结
数电主要知识点总结一、存储器单元存储器单元是数字电路的基本元件之一，它用来存储数据。
存储器单元可以是触发器、寄存器或存储器芯片。
触发器是最简单的存储器单元，它有两个状态，分别为1和0。
寄存器是一种多位存储器单元，它可以存储多个位的数据。
存储器芯片是一种集成电路，它可以存储大量的数据。
存储器单元的作用是存储和传输数据，它是数字电路中的重要组成部分。
二、逻辑门逻辑门是数字电路的另一个重要组成部分，它用来执行逻辑运算。
逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
与门用于执行逻辑与运算，或门用于执行逻辑或运算，非门用于执行逻辑非运算，异或门用于执行逻辑异或运算。
逻辑门可以组成各种复杂的逻辑电路，比如加法器、减法器、乘法器、除法器等。
逻辑门的作用是执行逻辑运算，它是数字电路中的核心部分。
三、数字电路的分类数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。
组合逻辑电路是一种没有反馈的逻辑电路，它的输出完全由输入决定。
组合逻辑电路的设计是固定的，不受时间影响。
时序逻辑电路是一种有反馈的逻辑电路，它的输出不仅受输入决定，还受上一次的输出影响。
时序逻辑电路的设计是随时间变化的，受时间影响。
四、数字电路的应用数字电路在计算机、通信、控制等领域有广泛的应用。
在计算机中，数字电路用于执行逻辑和算术运算，控制数据存储和传输。
在通信中，数字电路用于信号处理、调制解调、编解码等。
在控制中，数字电路用于逻辑控制、定时控制、序列控制等。
五、数字电路的设计数字电路的设计是一个复杂的过程，需要考虑多种因素。
首先要确定系统的功能和性能要求，然后选择适当的存储器单元和逻辑门，设计适当的逻辑电路，进行仿真和验证，最后进行集成和测试。
六、数字电路的发展数字电路的发展经历了多个阶段。
从最初的离散元件到集成电路，再到超大规模集成电路，数字电路的集成度越来越高，性能越来越强。
数字电路的发展推动了计算机、通信、控制等领域的快速发展，改变了人们的生活方式，促进了社会的进步。
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＋
ui=UIL<0.5V
uo=+VCC
－
e
－
饱和状态
+VCC
＋
Rb b c Rc ＋＋
＋
ui=UIHiB≥I0B.7SV －
－ e
uo=0.3V －0.3V －
3.场效应管的开关特性
+VDD RD
D uo G
ui
S
iD(mA)
iD(mA)
uGS=10V 8V 6V 4V 2V
工作原理电路
0 UT uGS(V) 0
uDS(V)
转移特性曲线 输出特性曲线
截止状态 G
ui<UT
+VDD RD
D uo=+VDD
S
导通状态 RD
G
ui>UT
+VDD
D uo≈0
S
知识积累
1. 逻辑门电路的类型
1） 分立逻辑门电路
逻辑门电路：用以实现基本和常用逻辑运算的 电子电路。简称门电路。
基本和常用门电路有与门、或门、非门（反相 器）、与非门、或非门、与或非门和异或门等。
TTL与非门的逻辑功能
第一段：
AA:: 11 00 00 BB:: 00 11 00
B1 0
A A: 1 0 0 C1
B B: 0 1 VT01 0
1 × VT2
VT4
√ √ VD3
Z
1 VT5 ×
第二段：
A: A1 : 10 0 B: B0: 11 0
0 VT4
VT4
×
A B
AB1 A:C11 B B: 0
B1 1
模块一 数字电路基本知识
❖课题二 逻辑门电路的应用 ❖任务 声音响度显示电路的设计
任务目标
1．了解逻辑门电路的类型 2．了解集成逻辑门的结构特点。 3. 熟练掌握常用门电路的基本原理及 使用方法。 4．设计声音响度显示电路，使其在家 庭音响系统中作音响指示器。
知识复习
1. 二极管的开关特性 二极管符号： 正极
相异输出1
Ｙ＝ＡＢ＋ＡＢ
2 ） 集成逻辑门电路
型号 CT54/74---CT54/74H---CT54/74S----
CT54/74LS----
名称
标准TTL逻辑电路
高速TTL逻辑电路
肖特基TTL逻辑电 路
低功耗肖特基TTL 逻辑电路
CT54/74ALS---CT54/74AS---CT54/74F----
＋ uD －
负极
Ui<0.5V时，二 极管截止，iD=0。 IF
iD(mA)
UBR
uD(V)
0
0.5 0.7
Ui>0.5V
伏安特性 时，二极
管导通。
D
+
+
ui
RL uo
－
－
开关电路
D
+
ui=0V －
+ RL uuoo
－
ui=0V 时的等效电路
D
+ +－
+
ui=3V 0.7V RL uoo
－
－
ui=3V 时的等效电路
先进的低功耗肖特 基TTL逻辑电路
先进的肖特基TTL 逻辑电路
快速TTL逻辑电路
型号
名称
CC4--CC14---
标准CMOS逻辑电 路
CC54/74HC---- 高速CMOS逻辑电 路
CC54/74HCT---- 与TTL逻辑电平兼容 的高速CMOS逻辑 电路
CC54/74AC---- 先进的CMOS逻辑 电路
ui＝0V时，二极管截
止，如同开关断开，
uo＝0V。
ui ＝ 3V 时 ， 二 极 管 导 通 ， 如 同 0.7V 的 电 压 源 ， uo
＝2.3V。
二极管的反向恢复时间限制了二极管的开关速度。
2. 三极管的开关特性
NPN 型三极管截止、放大、饱和 3 种工作状态的特点
工作状态
条
件
偏置情况 工
逻辑0和1： 电子电路中用高、低电平来表示。
获得高、低电平的基本方法：利用半导体开关元件 的导通、截止（即开、关）两种工作状态。
（1）二极管与门
3V A
0V B
uA uB
0V 0V 0V 3V 3V 0V 3V 3V
+VCC(+5V)
A
R
D1
3kΩ
0
Y
0
D2
1
1
uY
D1 D2
0.7V 导通 导通
0.7V 导通 截止 A
1
②uA＝5V时，三极管导通。基极电流为：
iB
5 0.7 4.3
mA
1mA
1 0
YA
R0 -12V
UCC(5V)
A
UDD(5V)
A
5v
RC
0
5V
L0
Rd
OO L LL
tt
A
VT
A
OO
t
(a)非门
(b)非门
(c)时序图
（4） 常见逻辑门电路 １．与非门
２．或非门
全1输出0
全0输出1
３．异或门
0.7V 截止 导通 B
3.7V 导通 导通
B
Y
0
0
1
0
0
0
1
1
Y=AB
&
Y
t
3v 0
A
VDA
3v B VDB 0
（a）与门
A
+12V
OA 0 0 1 1
R0
BO 0 0 1 1
t
t
B
L
OO
0
0
10
10
1
1
tt
L
0 00 1
O
O
t
（b）时序图 t
（2）二极管或门
3V A
D1 0V B
D2
uA uB
集电极电流 作 特 ce 间电压 点
ce 间等效电阻
截止
iB＝0
发射结反偏 集电结反偏
iC＝0
uCE＝VCC
很大， 相当开关断开
放大
0＜iB＜IBS
发射结正偏 集电结反偏
iC＝βiB uCE＝VCC－iCRc
可变
饱和
iB＞IBS
发射结正偏 集电结正偏
iC＝ICS uCE＝UCES＝
0.3V 很小， 相当开关闭合
（b）时序 图
（3）三极管非门
+5V
1kΩ
4.3kΩ
Y
A
β=40 A
1
三极管临界饱和时 的基极电流为：
5 0.3 IBS 30 1 0.16mA
Y
iB＞IBS，三极管工作
在饱和状态。输出电
压uY＝UCES＝0.3V。
电路图
逻辑符号
A
Y
①uA＝0V时，三极管截止，iB＝0，iC＝0， 0
输出电压uY＝VCC＝5V
+VCC Rc iC
Rb b
c uo
ui
iB
e
iB(μA)
iC (mA) 直流负载线
80μA
VCC Q2 Rc
饱 和 区
放
Q
大
60μA 40μA 20μA
区
Q1 iB=0
0 0.5 uBE(V)
0 UCES
VCC uCE(V)
工作原理电路
输入特性曲线
输出特性曲线 截止区
截止状态
+VCC
＋
Rb b c Rc
2. 常用集成逻辑门电路
1） TTL集成逻辑门
（1） TTL反相器 1.工作原理
2. TTL反相器的传输特性
TTL反相器的电压传输特性是指其输出电压uO 与输入电压uI的关系特性。
（2） TTL与非门
1.工作原理
❖ (a)1/4 7400内电路 （与非门）
UCC
R1
A
C
B
❖ (b) VT１的等效电路
0V 0V 0V 3V 3V 0V 3V 3V
uY
0V 2.7V 2.7V 2.7V
A
0
Y
0
R
1
3kΩ
1
D1 D2 截止 截止 截止 导通 A 导通 截止 B 导通 导通
BY
0
0
1
1
0
1
1
1
Y=A+B
≥1
Y
3v
AA
0A
3v
VDA
0B
OO
L BB
tt
VDB
R0
OO LL
tt
-12V
OO tt
（a）或门